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采场底板应力分布与破坏规律研究 被引量:88
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作者 王连国 韩猛 +1 位作者 王占盛 欧苏北 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第3期317-322,共6页
煤层开采后采空区四周形成不同程度的支承压力带,其中应力卸载与集中会向底板深部传递,进而影响到底板的破坏深度与范围。本文建立了综合考虑工作面走向与倾向受力特点的空间半无限体模型,推导出了底板垂直应力的迭代计算式,并采用数学... 煤层开采后采空区四周形成不同程度的支承压力带,其中应力卸载与集中会向底板深部传递,进而影响到底板的破坏深度与范围。本文建立了综合考虑工作面走向与倾向受力特点的空间半无限体模型,推导出了底板垂直应力的迭代计算式,并采用数学软件MATHCAD计算出了不同深度处底板的应力分布情况,结果表明:底板各岩层垂直应力等值线呈椭圆形,浅部岩层等值线梯度较大,深部岩层等值线梯度较小。基于应力理论分析结果及Mohr-Coulomb准则计算出某矿底板最大破坏深度14.8 m,现场微震监测结果显示底板最大破坏深度15.2 m,两者相吻合。本文的研究成果可为围岩控制及承压水上安全采煤研究提供理论依据。 展开更多
关键词 底板 应力分布 应力传递 破坏规律
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对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析 被引量:39
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作者 张玉玲 辛学忠 刘晓光 《钢结构》 2009年第5期33-37,共5页
国内近年来正交异性整体钢桥面体系不仅在公路钢桥,而且在铁路钢桥上得到大量的应用。首先介绍国内对正交异性钢桥面板应用的总体情况,包括还在建造和设计中的一些新桥。对正交异性钢桥面板疲劳构造细节进行分析,重点分析疲劳裂纹易发... 国内近年来正交异性整体钢桥面体系不仅在公路钢桥,而且在铁路钢桥上得到大量的应用。首先介绍国内对正交异性钢桥面板应用的总体情况,包括还在建造和设计中的一些新桥。对正交异性钢桥面板疲劳构造细节进行分析,重点分析疲劳裂纹易发生部位和形成的原因。根据分析结果,设计出经简化且能包络实际受力最不利状态的试件进行疲劳试验。所涉及的构造细节包括桥梁实际工艺下的U肋与桥面板焊缝、U肋与横隔板之间有过焊孔和没有过焊孔时横隔板与桥面板焊缝、U肋嵌补段焊缝、U肋与横隔板之间挖孔焊缝,共计有6个构造细节。提出采用准热点应力统计方法确定正交异性钢桥面板构造细节名义应力的观点,对制定抗疲劳设计方法的研究技术路线作出归纳,进而提出正交异性钢桥面板疲劳设计方法的建议。 展开更多
关键词 铁路钢桥 公路钢桥 正交异性板 累积损伤 疲劳设计
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固液耦合模式下含断层缺陷煤层回采诱发底板损伤及断层活化突水机制研究 被引量:26
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作者 张培森 颜伟 +2 位作者 张文泉 SHEN Baotang 王浩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期877-889,共13页
针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采... 针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采用调节注水管水柱高度的方式可以控制水压以满足设计要求;煤层埋深、承压水水压及断层落差越大越易突水,断层防水煤柱宽度越大越不易突水;通过试验及模拟计算再现了不同因素影响下煤层回采过程中底板采动裂隙形成、断层活化到突水通道形成的全过程,揭示了含断层构造底板突水通道的形成机制;研究结果对承压水上含断层缺陷煤层回采时防水煤柱的留设具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 固液耦合 底板损伤 断层活化 突水机制
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层状岩体中巷道底板应力分布规律及损伤破坏特征 被引量:21
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作者 杨仁树 朱晔 +1 位作者 李永亮 李炜煜 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期615-626,645,共13页
为了研究开挖巷道后层状岩体中底板的卸荷力学响应,将底板视作横观各向同性体,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,对底板应力分布规律与损伤破坏特征进行研究.结果表明:1)与均质各向同性解相比,横观各向同性解更客观地反映出巷道开挖... 为了研究开挖巷道后层状岩体中底板的卸荷力学响应,将底板视作横观各向同性体,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,对底板应力分布规律与损伤破坏特征进行研究.结果表明:1)与均质各向同性解相比,横观各向同性解更客观地反映出巷道开挖后底板出现卸荷且两侧围岩呈应力集中的应力分布状态;2)底板应力分布随垂直和水平方向力学属性的不同而呈现出差异性;3)底板层状复合结构造成应力发生畸变,软弱岩层的柔性缓冲垫层作用使应力传递变得更为平缓;4)底板岩体达到损伤阈值即发生张拉或者滑移破坏,损伤阈值受垂直卸荷系数、水平卸荷系数、侧压系数、裂隙面倾角等多个因素综合影响.理论和数值计算获得的底板损伤破坏深度及损伤区分布特征基本一致,解析解很好地反映了底板的实际应力状态. 展开更多
关键词 层状底板 横观各向同性体 力学模型 数值计算 破坏深度 损伤区分布
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煤层底板变形与破坏规律直流电阻率CT探测 被引量:19
5
作者 高召宁 孟祥瑞 赵光明 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期90-96,共7页
从煤层开采引起底板破坏的一般规律出发,探讨了底板岩层破坏与其电阻率的响应关系。介绍了直流电阻率CT探测技术的原理与方法,按照采动底板岩层活动规律设计了探测方案,进行煤层底板破坏深度的动态直流电阻率CT探测。通过在淮北某矿102... 从煤层开采引起底板破坏的一般规律出发,探讨了底板岩层破坏与其电阻率的响应关系。介绍了直流电阻率CT探测技术的原理与方法,按照采动底板岩层活动规律设计了探测方案,进行煤层底板破坏深度的动态直流电阻率CT探测。通过在淮北某矿1028工作面风巷中底板位置施工2个钻孔,在孔中埋置一定数量电极,形成孔间探测剖面,并根据工作面回采进度探测不同时期岩层电场变化特征,反演其电阻率值,得出煤层底板采动裂隙演化过程中的岩层电阻率响应特征和1028工作面底板破坏深度为17 m,为煤矿安全生产提供直观有效的技术参数。试验结果表明:采用直流电阻率CT探测煤层底板采动破坏带演化过程效果明显,能显示出底板在回采过程中变化破坏情况,有利于煤矿底板突水预测和突水防治措施的制订。 展开更多
关键词 直流电阻率CT探测 底板破坏 正演模拟 反演模拟
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煤矿底板损伤突水模型 被引量:11
6
作者 施龙青 尹增德 刘永法 《焦作工学院学报》 1998年第6期403-405,共3页
根据矿山压力控制理论。材料力学理论及几何损伤力学理论,提出了煤矿底板突水的力学模型,推导了该模型下底板岩梁应力计算公式,分析了底板损伤突水机理.
关键词 底板 损伤 突水模型 煤矿 矿井突水
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近距离煤层群上位煤层开采底板破坏特征分析 被引量:16
7
作者 杨建华 汪东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期7-11,共5页
针对高瓦斯近距离煤层群下伏煤层回采巷道变形、破坏严重并影响工作面安全高效开采的难题,通过实验室试验对近距离煤层及其顶底板力学参数进行了测试,结合底板滑移线理论给出了上位煤层开采后底板破坏带分区,应用离散元数值软件计算分... 针对高瓦斯近距离煤层群下伏煤层回采巷道变形、破坏严重并影响工作面安全高效开采的难题,通过实验室试验对近距离煤层及其顶底板力学参数进行了测试,结合底板滑移线理论给出了上位煤层开采后底板破坏带分区,应用离散元数值软件计算分析了上位煤层开采对底板造成的破坏程度,得到了底板最大集中应力沿底板水平及垂直方向的分布曲线。结果表明:近距离煤层群上位煤层开采后,沿底板岩体垂直方向底板破坏岩层厚度呈线性增长,沿水平方向岩层塑性破坏以扇形方式扩展且其最大厚度在工作面边缘。 展开更多
关键词 底板破坏 近距离煤层群 应力分布 塑性区分布
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葛泉矿带压开采下组煤底板破坏深度探测研究 被引量:13
8
作者 徐玉增 《中国煤炭》 北大核心 2010年第4期48-51,共4页
针对葛泉矿底板加固条件下带压开采下组煤的情况,依据采场底板不同深度应变监测值随工作面推进发生的变化情况,分析了葛泉矿首采工作面煤层底板岩体受采动破坏的情况,确定底板破坏深度为12.5 m。
关键词 底板加固 带压开采 底板破坏 破坏深度 应变监测
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急倾斜煤层开采底板岩层破坏机理研究 被引量:13
9
作者 王明立 《煤矿开采》 北大核心 2009年第3期87-89,共3页
随着煤层倾角增大,切向力的作用越来越大,底板岩层不可避免地要发生变形破坏。建立了急倾斜煤层开采底板岩层力学模型,研究了开采深度、采空区倾斜长度和岩层厚度等因素对底板岩层稳定性的影响,对实际生产中分析急倾斜采空区底板稳定具... 随着煤层倾角增大,切向力的作用越来越大,底板岩层不可避免地要发生变形破坏。建立了急倾斜煤层开采底板岩层力学模型,研究了开采深度、采空区倾斜长度和岩层厚度等因素对底板岩层稳定性的影响,对实际生产中分析急倾斜采空区底板稳定具有重要意义。 展开更多
关键词 急倾斜 底板 破坏
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开采矿压对底板的损伤破坏及其对突水的诱发作用 被引量:9
10
作者 张渊 《太原理工大学学报》 CAS 2002年第3期252-256,共5页
在介绍采场前后方支承压力分布规律的基础上 ,对采动矿压对煤层底板岩体的损伤破坏作用和破坏深度进行了详细分析 ,提出了开采矿压诱发突水的 4种条件和诱发突水的时 -空规律与特征。
关键词 承压水 开采矿压 损伤破坏 诱发突水 煤炭开采 煤层底板
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承压水上开采工作面底板破坏深度相似模拟试验 被引量:11
11
作者 赵继忠 冯利民 +2 位作者 陈舰艇 镐振 史明方 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第6期32-35,共4页
以赵固二矿11050工作面承压水上开采工作面底板破坏为研究对象,通过研制一种可控制模拟承压水加载与底板破坏关系的实验平台,进行承压水上开采工作面的物理模拟,观测岩层变化特征,并用超声波检测仪器进行验证分析研究。结果表明:随着工... 以赵固二矿11050工作面承压水上开采工作面底板破坏为研究对象,通过研制一种可控制模拟承压水加载与底板破坏关系的实验平台,进行承压水上开采工作面的物理模拟,观测岩层变化特征,并用超声波检测仪器进行验证分析研究。结果表明:随着工作面的推进,岩层的裂隙经历产生、延伸、贯通的发育过程,最终确定底板裂隙破坏深度为16 cm左右。 展开更多
关键词 承压水 底板 综采工作面 破坏深度 相似模拟
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煤矿深部巷道底臌发生机理及防治对策研究 被引量:9
12
作者 付建军 刘泉声 +2 位作者 赵海斌 邱山鸣 时凯 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期21-26,共6页
在假定底板围岩为服从Coulomb屈服条件的理想刚塑性材料的基础上,对剪切型底臌发生机理进行了分析,认为剪切型底臌发生时存在一个临界剪切滑移面,且此滑移面上围岩将达到抗剪强度极限值。根据剪切型底臌底板围岩受力特点将滑移面上底板... 在假定底板围岩为服从Coulomb屈服条件的理想刚塑性材料的基础上,对剪切型底臌发生机理进行了分析,认为剪切型底臌发生时存在一个临界剪切滑移面,且此滑移面上围岩将达到抗剪强度极限值。根据剪切型底臌底板围岩受力特点将滑移面上底板围岩分为主动区、被动区、过渡区,建立了底臌的计算力学模型及分析简图,通过引用等效传递荷载方法推导了巷道底板塑性区发展深度的解析计算式,然后以某巷道为研究对象,经解析计算与数值仿真分析的对比研究,发现两者结果具有一定拟合性,验证了解析计算方法的有效性,由此提出了顶板控制和增强滑移面剪切强度的巷道底臌控制方法。以淮南矿业集团新庄孜煤矿66210风巷为工程背景,对底板底臌发生机理及塑性区发展深度解析计算式进行了分析,提出了补打底角、帮脚锚杆、施加顶板锚索、底板注浆等具体的底臌防治措施,工程监测结果显示上述支护措施取得了较好的经济技术效果,为剪切型底臌的治理提供了借鉴指导意义。 展开更多
关键词 煤矿深部巷道 底臌 剪切型破坏 计算力学模型 顶板控制 底臌治理
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带压开采煤层底板破坏突水规律 被引量:10
13
作者 张培森 安羽枫 +3 位作者 武守鑫 赵亚鹏 魏杰 王文苗 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第2期25-29,共5页
针对随着开采深度不断加深而带来的承压水威胁进一步增加这一现状,根据具体地质条件,利用相似材料模拟试验以及自主设计的承压水导升模拟装置,观测了承压水在开采不同阶段的导升情况和底板破坏情况,深入研究了从开采伊始到逼近断层时底... 针对随着开采深度不断加深而带来的承压水威胁进一步增加这一现状,根据具体地质条件,利用相似材料模拟试验以及自主设计的承压水导升模拟装置,观测了承压水在开采不同阶段的导升情况和底板破坏情况,深入研究了从开采伊始到逼近断层时底板从细微破坏到最终导水通道形成的规律;利用对模型进行分层拆解的方法,了解了裂隙的内部发育情况。 展开更多
关键词 底板破坏 承压水导升 突水 导水通道 带压开采
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采面底板及煤壁破坏塑性区研究 被引量:10
14
作者 孙向阳 孟祥瑞 +1 位作者 赵光明 赵启峰 《煤炭科技》 2009年第3期10-12,共3页
工作面底板破坏范围是多煤层开采技术中关注的一个重要问题,直接影响到上部煤层开采对下部煤层顶板的影响。根据弹塑性理论,建立了底板塑性破坏的滑移线场计算模型,分析了底板破坏范围内主动极限区、过渡区和被动极限区的理论求解方法。
关键词 底板破坏 弹塑性理论 Mohr—coulomb准则 滑移线场
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老顶初次来压时工作面底板破坏深度研究 被引量:9
15
作者 张有朝 吴秀仪 +1 位作者 刘长武 曾德建 《煤炭科技》 2008年第1期61-65,共5页
老顶初次来压是一种十分剧烈的矿山压力显现现象,多数情况下,工作面来压最猛烈、最难控制的是老顶的初次来压。初次来压前后,工作面端部底板是破坏深度较大处,对底板存在承压含水层的煤层也是易发生透水的危险地段。应用弹塑性理论进行... 老顶初次来压是一种十分剧烈的矿山压力显现现象,多数情况下,工作面来压最猛烈、最难控制的是老顶的初次来压。初次来压前后,工作面端部底板是破坏深度较大处,对底板存在承压含水层的煤层也是易发生透水的危险地段。应用弹塑性理论进行分析,建立了计算底板最大破坏深度的理论公式,并提出了初次来压时预防底板突水的措施,可供开采受底板承压水威胁的煤层时借鉴。 展开更多
关键词 初次来压 底板破坏 突水 弹性理论
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煤层底板采动应力分布及破坏特征 被引量:8
16
作者 李可 张开智 张进红 《煤矿安全》 北大核心 2017年第6期192-195,共4页
基于弹性理论建立了沿煤层走向采动底板受力力学模型,计算了煤层回采过程中底板内任一点处的剪应力大小。根据武所屯煤矿16105工作面采场条件,利用FLAC^(3D)数值仿真软件对工作面回采过程中底板的应力分布规律进行流固耦合数值模拟。研... 基于弹性理论建立了沿煤层走向采动底板受力力学模型,计算了煤层回采过程中底板内任一点处的剪应力大小。根据武所屯煤矿16105工作面采场条件,利用FLAC^(3D)数值仿真软件对工作面回采过程中底板的应力分布规律进行流固耦合数值模拟。研究表明:煤层回采后,采空区底板垂直应力等值线呈"椭圆型"分布,采空区底板垂直应力向底板深部先迅速减小后缓慢增加,且增加的幅度越来越小。工作面两侧采动底板剪应力等值线大致呈"泡型"分布,当工作面推进至工作面见方(工作面推进距离等于其斜长)期时,底板剪应力达到峰值12 MPa,此时底板剪切破坏最为严重,同时还模拟计算了16105工作面底板的最大破坏深度为15 m。 展开更多
关键词 底板采动 流固耦合 数值模拟 应力分布 破坏特征
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钢筋混凝土板损伤诊断的动测法研究 被引量:6
17
作者 易伟建 徐丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期23-25,共3页
结构动力特性所表征的结构动测刚度与结构实际损伤状态 (裂缝宽度、受拉钢筋是否屈服 )之间的关系问题是动测法进行损伤诊断应用于实际中的一个主要问题。本文通过实际房屋结构中钢筋混凝土楼板的动力测试 ,表明在实际工程中通过对比动... 结构动力特性所表征的结构动测刚度与结构实际损伤状态 (裂缝宽度、受拉钢筋是否屈服 )之间的关系问题是动测法进行损伤诊断应用于实际中的一个主要问题。本文通过实际房屋结构中钢筋混凝土楼板的动力测试 ,表明在实际工程中通过对比动静载测试结果 ,可以用实测的自振频率对钢筋混凝土板的完好程度做出评估。 展开更多
关键词 钢筋混凝土楼板 结构动力特性 损伤诊断 动力测试 自振频率
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沿空留巷采煤对底板扰动破坏深度影响 被引量:7
18
作者 刘新民 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期79-84,共6页
以韩城矿区桑树坪煤矿下组煤3105 工作面开采实际情况为背景,采用现场声波测试和数值模拟方法,对沿空留巷开采条件下煤层底板扰动破坏规律进行了研究.声波测试成果表明工作面底板扰动破坏深度为13.2-14.6 m,数值模拟成果显示工作面底板... 以韩城矿区桑树坪煤矿下组煤3105 工作面开采实际情况为背景,采用现场声波测试和数值模拟方法,对沿空留巷开采条件下煤层底板扰动破坏规律进行了研究.声波测试成果表明工作面底板扰动破坏深度为13.2-14.6 m,数值模拟成果显示工作面底板破坏深度为13.0-14.5 m,两种方法结果较为-致.通过与正常开采条件下底板破坏深度进行对比,结果表明,采用无煤柱式的沿空留巷开采技术不会对底板破坏深度造成较大影响.研究成果为国内底板带压工作面采用沿空留巷技术开采过程中底板扰动破坏规律的确定提供依据. 展开更多
关键词 底板破坏 沿空留巷 声波测试 数值模拟
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承压水上采煤底板破坏规律流固耦合研究 被引量:5
19
作者 姚多喜 鲁海峰 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第4期5-10,共6页
为分析承压水上采煤底板变形破坏规律,建立了承压水上采煤流固耦合数学模型,采用FLAC3D模拟软件分析之。运用正交试验的方式对底板变形破坏影响较大、易量化的4个因素进行分析;在此分析基础上得出单一因素对底板破坏的影响关系。分析结... 为分析承压水上采煤底板变形破坏规律,建立了承压水上采煤流固耦合数学模型,采用FLAC3D模拟软件分析之。运用正交试验的方式对底板变形破坏影响较大、易量化的4个因素进行分析;在此分析基础上得出单一因素对底板破坏的影响关系。分析结果表明:影响底板破坏深度大小的因素依次是工作面宽度、隔水层厚度、承压水压力和煤层埋深;随着隔水层厚度的增加,底板的破裂深度及范围有减小的趋势,同时在隔水层底部的原位张裂范围也在减小,甚至消失;在流固耦合模式下随着水压力的增加,岩体的破坏程度远远大于非耦合的情况。 展开更多
关键词 流固耦合 正交试验 底板破坏
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新集二矿承压水上开采底板破坏深度研究
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作者 李迎富 曾凡刚 《煤炭与化工》 CAS 2024年第8期49-55,共7页
为提高新集二矿1煤回采上限以及为水害防治提供依据,对新集二矿地质资料充分分析,采用UDEC 7.0进行数值模拟试验,模拟工作面推进时底板发育情况,得出工作面推进至120 m,底板达到最大破坏深度19.3 m。采用并行电法对煤层地板岩层破裂过... 为提高新集二矿1煤回采上限以及为水害防治提供依据,对新集二矿地质资料充分分析,采用UDEC 7.0进行数值模拟试验,模拟工作面推进时底板发育情况,得出工作面推进至120 m,底板达到最大破坏深度19.3 m。采用并行电法对煤层地板岩层破裂过程进行现场监测,通过观察电阻率变化趋势,判断岩体的形变过程,确定煤层采动破坏带深度为19.6 m。结果表明,数值模拟结果与电法测试结果基本一致,底板破坏带以下为底板岩层保护带,保护带以下岩层完整性较好,可以起到一定的隔水作用。研究成果对相似地质条件下的承压水上开采研究具有重要意义。 展开更多
关键词 底板破坏 承压水上开采 UDEC 7.0 网络并行电法
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